Quali sono i componenti di un sistema standard di trattamento dell'acqua?
Sistemi di trattamento dell'acquasono apparecchiature importanti per garantire la sicurezza dell'acqua potabile, la pulizia dell'acqua industriale e la protezione ambientale. Che si tratti di acqua domestica, acqua industriale o trattamento delle acque reflue, i sistemi di trattamento dell'acqua svolgono un ruolo fondamentale nella purificazione della qualità dell'acqua e nella rimozione degli inquinanti. Tuttavia, un sistema di trattamento dell'acqua non è un singolo dispositivo, ma un sistema complesso costituito da più parti e fasi.
Quindi, quali sono i componenti di un sistema di trattamento dell'acqua standard? Quali funzioni svolgono ciascuna di queste parti? Questo articolo esplorerà questo argomento in dettaglio.
Componenti di base di un sistema di trattamento dell'acqua standard
Un sistema di trattamento dell'acqua standard di solito è costituito da un'unità di pretrattamento, un'unità di trattamento principale, un'unità di post-trattamento e apparecchiature ausiliarie. Queste parti lavorano insieme per garantire che la qualità dell'acqua soddisfi gli standard previsti. Di seguito è riportata una descrizione dettagliata di ciascuna parte:
1. Unità di pretrattamento:
Il pretrattamento è il primo punto di controllo del sistema di trattamento delle acque, che mira a rimuovere impurità di particelle di grandi dimensioni, materia sospesa, limo e un po' di materia organica nell'acqua per evitare che causino danni alle unità di trattamento successive. L'unità di pretrattamento di solito include le seguenti apparecchiature:
● Griglie e filtri: servono per intercettare le impurità solide più grandi presenti nell'acqua, come foglie, sassi, sacchetti di plastica, ecc.
● Camera di sabbia: i sedimenti nell'acqua si depositano per gravità, riducendo così il carico sulle successive unità di trattamento.
● Dispositivo di dosaggio del coagulante: aggiungendo coagulanti, le particelle fini presenti nell'acqua vengono aggregate in particelle più grandi, il che è utile per il successivo trattamento di sedimentazione o filtrazione.
● Vasca di flocculazione: nella vasca di flocculazione, il coagulante aggiunto fa sì che le particelle flocculino ulteriormente, formando così fiocchi più grandi, che favoriscono la sedimentazione e la filtrazione.
2. Unità di trattamento del nucleo:
L'unità di trattamento principale è il cuore dell'intero sistema di trattamento delle acque, che è principalmente responsabile della rimozione di inquinanti solubili, materia organica, batteri, virus, ecc. nell'acqua. Questa parte di solito include le seguenti tecnologie di trattamento:
● Filtro a sabbia: filtraggio mediante strati di sabbia per rimuovere le sostanze sospese e i flocculanti presenti nell'acqua.
● Filtro a carbone attivo: il carbone attivo ha una capacità di assorbimento molto elevata e può rimuovere materia organica, cloro residuo, odori e alcuni metalli pesanti dall'acqua.
● Dispositivo ad osmosi inversa: rimuove sali solubili, metalli pesanti, batteri e virus dall'acqua attraverso membrane ad osmosi inversa ed è ampiamente utilizzato nella purificazione profonda dell'acqua potabile.
● Scambiatore ionico: utilizzato per rimuovere gli ioni di durezza (ioni calcio e magnesio) dall'acqua, ridurre la durezza dell'acqua e prevenire la formazione di calcare.
● Dispositivo di ultrafiltrazione: utilizzato per rimuovere minuscole particelle, colloidi, batteri e alcuni virus dall'acqua.
3. Unità di post-trattamento:
Dopo la purificazione da parte dell'unità di trattamento principale, la qualità dell'acqua ha raggiunto un certo standard, ma per garantire ulteriormente la sicurezza e la qualità dell'acqua, l'unità di post-trattamento deve ancora eseguire il trattamento finale sull'acqua. L'unità di post-trattamento include:
● Disinfettante ultravioletto: utilizza l'elevata energia dei raggi ultravioletti per distruggere la struttura del DNA di batteri e virus presenti nell'acqua e raggiungere lo scopo della disinfezione.
● Generatore di ozono: iniettando ozono nell'acqua, la materia organica viene ulteriormente ossidata e i microrganismi patogeni vengono uccisi.
● Generatore di biossido di cloro: utilizzato come disinfettante chimico, ha un forte effetto battericida e non forma facilmente sottoprodotti di disinfezione nocivi.
● Dispositivo di mineralizzazione: aggiunge una quantità adeguata di minerali all'acqua pura trattata per migliorarne il sapore e fornire gli oligoelementi richiesti dal corpo umano.
4. Attrezzatura ausiliaria:
Sebbene le apparecchiature ausiliarie non partecipino direttamente al processo di trattamento dell'acqua, svolgono un ruolo chiave nel mantenere il funzionamento stabile del sistema e nel monitorare la qualità dell'acqua. Le apparecchiature ausiliarie includono:
● Strumento di monitoraggio della qualità dell'acqua: monitoraggio in tempo reale del valore del pH, della torbidità, del contenuto di cloro residuo, della conduttività e di altri indicatori nell'acqua per garantire l'efficacia del trattamento.
● Misuratore di portata: monitora il flusso in ingresso e in uscita delsistema di trattamento dell'acquaper garantire che il sistema funzioni sotto il carico progettato.
● Manometro: monitorare la pressione di ciascuna unità di trattamento per prevenire danni alle apparecchiature dovuti a pressioni anomale.
● Pompe e valvole: assicurano il normale flusso dell'acqua nel sistema di trattamento e regolano il flusso e la direzione secondo necessità.
Qual è il flusso di lavoro di un sistema standard di trattamento delle acque?
Le varie parti del sistema di trattamento dell'acqua sono strettamente collegate in sequenza per completare insieme il processo di purificazione dell'acqua. Di seguito è riportato un tipico flusso di lavoro di un sistema di trattamento dell'acqua:
1. Ingresso acqua:
La fonte d'acqua (che può essere acqua di fiume, acqua di lago, acqua di falda, acqua di mare, ecc.) entra per prima nell'unità di pretrattamento. Dopo la filtrazione preliminare tramite schermi, griglie, ecc., le impurità di particelle di grandi dimensioni vengono rimosse e la qualità dell'acqua viene inizialmente purificata.
2. Coagulazione e sedimentazione:
L'acqua entra nel serbatoio di coagulazione e, dopo l'aggiunta del coagulante, forma particelle più grandi tramite flocculazione. Quindi, l'acqua entra nel serbatoio di sedimentazione, dove i flocculi si depositano per gravità e l'acqua pulita scorre verso la successiva unità di trattamento.
3. Filtrazione e adsorbimento:
L'acqua dopo la sedimentazione entra nel filtro a sabbia e nel filtro a carbone attivo per rimuovere ulteriormente la materia sospesa rimanente, la materia organica e l'odore. A questo punto, la maggior parte degli inquinanti nell'acqua sono stati rimossi.
4. Trattamento profondo:
L'acqua che è passata attraverso l'unità di trattamento principale verrà trattata tramite osmosi inversa o ultrafiltrazione. Il dispositivo di osmosi inversa rimuove sali e microrganismi nell'acqua, mentre il dispositivo di ultrafiltrazione rimuove le particelle minuscole e gli agenti patogeni rimanenti. Questo processo può garantire che la qualità dell'acqua soddisfi elevati standard.
5. Disinfezione e post-trattamento:
L'acqua viene trattata tramite disinfezione ultravioletta o generatore di ozono per garantire che tutti i microrganismi e i batteri vengano completamente uccisi. Se necessario, l'acqua può anche essere integrata con minerali tramite il dispositivo di mineralizzazione.
6. Erogazione e monitoraggio dell'acqua:
L'acqua trattata viene testata da strumenti di monitoraggio della qualità dell'acqua per garantire che la qualità dell'acqua soddisfi gli standard. Infine, dopo essere stata controllata da pompe e valvole, l'acqua purificata scorre verso il serbatoio di stoccaggio dell'acqua o viene direttamente fornita agli utenti.
Differenze nella configurazione dei sistemi di trattamento delle acque in diversi scenari applicativi
Sebbene i sistemi standard di trattamento delle acque siano dotati di componenti e processi di trattamento di base, la configurazione del sistema e la selezione del processo variano a seconda degli scenari applicativi.
L'obiettivo dei sistemi di trattamento dell'acqua potabile è rimuovere microrganismi, materia organica, metalli pesanti e altre sostanze nocive per garantire che la qualità dell'acqua sia sicura, inodore e ricca di minerali appropriati. Pertanto, i sistemi di trattamento dell'acqua potabile utilizzano solitamente dispositivi ad osmosi inversa ad alta efficienza, filtri a carbone attivo e apparecchiature di disinfezione a raggi ultravioletti.
I sistemi di trattamento delle acque industriali devono essere adattati in base alle diverse esigenze industriali. Ad esempio, l'acqua della caldaia richiede bassa durezza e poche impurità, quindi il sistema si concentrerà su addolcitori e dispositivi di osmosi inversa. Per il trattamento dell'acqua di raffreddamento, il sistema deve concentrarsi sulla corrosione e sull'anti-incrostazione e può utilizzare specifici sistemi di trattamento chimico e di circolazione.
La configurazione dei sistemi di trattamento delle acque reflue dipende principalmente dalle caratteristiche della qualità dell'acqua e dagli standard di scarico. In generale, i sistemi di trattamento delle acque reflue devono avere funzioni quali deodorizzazione, denitrificazione e rimozione del fosforo e soddisfare i requisiti di scarico tramite una combinazione di trattamento biologico, trattamento chimico e trattamento fisico.
